题目内容
19.海洋约占地球表面积的71%,海水化学资源的利用具有非常广阔的前景.(1)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:
①为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用NaOH,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的量应过量;
②试剂②可以选用盐酸;
③试从节约能源、提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是C.
A. Mg(OH)2$\stackrel{△}{→}$ MgO$→_{2800℃}^{电解}$Mg B.Mg(OH)2$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{还原}^{C}$ Mg
C.Mg(OH)2$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2$→_{714℃}^{电解}$Mg D. Mg(OH)2$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2$→_{还原}^{活泼金属}$Mg
(2)溴及其化合物用途十分广泛,我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作.工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:
某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):
①A装置中通入a气体的目的是(用离子方程式表示)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
②A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气.通入热空气的目的是吹出Br2;
③反应过程中,B装置中有SO42-生成.检验SO42-的方法是取少量B装置中反应后的溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有SO42-;
④C装置的作用是吸收未反应的Cl2、Br2和SO2.
分析 (1)①利用复分解反应及MgSO4转化为Mg(OH)2时阴离子的变化来选择试剂;
②利用复分解反应及Mg(OH)2转化为MgCl2时阴离子的变化来选择试剂;
③MgO的熔点高,制备镁一般利用电解熔融的MgCl2;
(2)由流程可知,氯气与浓缩海水中溴离子发生氧化还原反应生成溴,在吹出塔中富集溴,然后在吸收塔中溴、二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr;由实验装置可知,a为氯气,可氧化溴离子,热空气可将生成的溴蒸气吹出,气体b为二氧化硫,在B装置中发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,C装置为尾气处理装置,吸收氯气、二氧化硫、溴等,以此来解答.
解答 解:(1)①使MgSO4转化为Mg(OH)2,应选择碱,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择过量的NaOH,
故答案为:NaOH;过量;
②Mg(OH)2转化为MgCl2时,酸能溶解沉淀,由阴离子可知,试剂②可以选用盐酸,
故答案为:盐酸;
③MgO的熔点高,不能利用电解或还原法来制备镁,则ABD错误;适宜的冶镁方法是C,
故答案为:C;
(2)①要想使溴离子变成溴单质,则加入的a能和溴离子发生反应生成溴单质,氯气能和溴离子发生置换反应生成溴单质,离子反应方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,
故答案为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
②溴易挥发,升高温度促进其挥发,所以通入热空气的目的是吹出Br2,
故答案为:吹出Br2;
③使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的,可知气体b为SO2,发生的反应为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,反应过程中,B装置中有SO42-生成.检验SO42-的方法是取少量B装置中反应后的溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有SO42-,
故答案为:取少量B装置中反应后的溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有SO42-;
④氯气不可能完全反应,氯气和溴离子反应生成溴单质,未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒,不能直接排空,且这几种物质都能和碱反应,所以C装置是尾气处理装置,可知C的作用为吸收未反应的Cl2、Br2和SO2,
故答案为:吸收未反应的Cl2、Br2和SO2.
点评 本题考查镁的制备,明确海水中镁的制备的流程及试剂的选择来分析解答,注意MgO的熔点高是学生解答中易忽略的地方,制备镁利用电解法,题目题目中等.
| A. | 为了增加污水的导电能力,应向污水中加入适量的H2SO4溶液 | |
| B. | 甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-═Fe3+ | |
| C. | 为了使燃料电池乙长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环的物质A为CO2 | |
| D. | 当乙装置中有1.6 gCH4参加反应时,C电极理论上生成气体的体积在标况下为4.48 L |
| A. | 标准状况下,22.4 LNH3中含有的氢原子数为3NA | |
| B. | 标准状况下,足量Na2O2和11.2LCO2反应,转移电子数目为NA | |
| C. | 常温常压下,16g CH4中所含中子数为10NA | |
| D. | 常温常压下,2.8g乙烯中含有碳氢键的数目为0.2NA |
| A. | A溶液中溶质Na2CO3和NaHCO3物质的量比为l:l | |
| B. | A溶液中溶质NaOH和Na2CO3物质的量比为l:l | |
| C. | 原Na0H 溶液物质的量浓度为0.075mol/L | |
| D. | 通入CO2气体在标况下的体积为56mL |
| A. | 甲硫醇(CH3SH)比甲醇(CH3OH)的熔点低的原因是甲醇分子间易形成氢键 | |
| B. | N-O键的极性比C-O键的极性小 | |
| C. | 氨易液化与氨分子间存在氢键有关 | |
| D. | H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致 |
| A. | 青铜、不锈钢和硬铝都是合金 | |
| B. | 铝可用于制造燃烧弹和信号弹 | |
| C. | 日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用,因此铝罐可久盛食醋 | |
| D. | 铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,可以用稀盐酸除铜锈 |
| A. | CH4和C4H8 | B. | CH4和C3H6 | C. | C2H6和C3H6 | D. | C2H6和C4H8 |